第五章空间数据采集与处理 ppt课件
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地理信息系统5-空间数据的处理
§5-3 拓扑关系的自动建立
5、岛的判断
单多边形被追踪两次
找出多边形互相包含的情况.
p1
p3
p2
1°、计算所有多边形的面积。
2°、分别对面积为正的多边形和面积为负的多边形排序。p1,p2,p3, -p1,-p2,-p3,
3°、从面积为正的多边形中,顺序取每个多边形,取完为止。若负面积多边形个数 为0,则结束。来自一、点线拓扑关系的自动建立
1、在图形采集和编辑中实时建立
弧段-结点表
结点-弧段表
Oid 起结点 终结点
a1 N1
N2
a2 N2
N3
Oid 弧段 号 N1 a1 N2 a1,a2 N3 a2
N2 a2 N1 a1
N3
(a)
N2 a2 N1 a1
N3
a3
Oid 起结点 终结点
a1 N1
N2
a2 N2
N3
一般,若结点容差设置合理,大多数结点能够吻合在一起, 但有些情况还需要使用前三种方法进行人工编辑。
§5-2 图形编辑
2)结点与线的吻合
在数字化过程中,常遇到一个结点与一个线
状目标的中间相交。由于测量或数字化误差,
它不可能完全交于线目标上,需要进行编辑,
称为结点与线的吻合。
C
编辑的方法: A、 结点移动,将结点移动到线目标上。 B、 使用线段求交; C、 自动编辑,在给定容差内,自动求交并吻合在一起。
§5-1 坐标变换
3、仿射变换
实质是两坐标系间的旋转变换。 设图纸变形引起x,y两个方向比例尺不同,当x,y比例尺相同时,为相似变换。
特性:
· · ·
求解上式中的6个未知数,需不在一直线上的3对已知控制点,由 于误差,需多余观测,所以,用于图幅定向至少需要四对控制点。
第5章 空间数据采集与处理 (1)
在应用地图数据时应注意以下几点:
(1)地图存储介质的缺陷。由于地图多为纸质, 在不同的存放条件下存在不同程度的变形,具 体应用时,须对其进行纠正。
(2)地图现势性较差。传统地图更新周期较长, 造成现存地图的现势性不能完全满足实际需要。
(3)地图投影的转换。使用不同投影的地图数 据进行交流前,须先进行地图投影的转换。
第一节 数据源种类
数据源分类 根据数据获取方式可以分为: 1、地图数据。地图是传统的空间数据存储和表
达的方式,数据丰富且具有很高的精度。国家 基本比例尺系列地形图以及各类专题地图,经 过数字化处理,是GIS最重要的数据源之一;
地图数据特征
各种类型的地图是目前GIS最常见的数据源 。主要包括普 通地图和专题地图两类 。
我国《国土基础地理信息数据分类与代码》 (GB/T 13923-1992)将地球表面的自然和社会 基础信息分为9个大类,分别为测量控制点、水 系、居民地、交通、管线与垣栅、境界、地形 与土质、植被和其他类,在每个大类下又依次 细分为小类、一级和二级类,如图6.12所示。
3、属性数据的编码 是指确定属性数据的代码的方法和过程。
文字说明资料也是地理信息系统建立的主要依 据,须认真加以研究,准确送入计算机系统, 使搜集资料更加系统化。
按照数据的表现形式可分为
图形图像数据
文字数据
图形图像数据: 地图 工程图 规划图 照片 航空与遥感影像等 文字数据: 调查报告 文件 统计数据 实验数据 野外调查的原始记
多媒体数据 ,由多媒体设备获取的数据(包括声音、录 像等)也是GIS的数据源之一,目前其主要功能是辅助 GIS的分析和查询,可通过通讯口传入GIS的空间数据 库中。
空间数据处理.ppt课件
第五章 空间数据的处理
§5-1 图形编辑
4、图形编辑的数据组织—空间索引
为加速检索,需要分层建索引,主要方法有格网索引和四叉树索引。 1)格网索引
第五章 空间数据的处理
§5-1 图形编辑
a、每个要素在一个或多个网格中 b、每个网格可含多个要素 c、要素不真正被网格分割 ,
格网号 (Peano或Morton)
空间对象
空间对象
格网号 (Peano或Morton )
对象索引
空间索引
2)四叉树索引
第五章 空间数据的处理
§5-1 图形编辑
线性四叉树和层次四叉树都可以用来进行空间索引。
5
7
13
15
4
6
12
14
1
3
8
0
2
Peano码
Side
空间对象
0
4
E
0
2
D
1
1
A
4
1
F
8
2
C
15
1
B,G
C
A
B
G
F
D
E
A、线性四叉树,先采用Morton或Peano码,再根据空间对象覆盖的范围进行四叉树分割。 B、层次四叉树,需要记录中间结点和父结点与子结点之间的指针,若某个地物覆盖了哪个中间结点,还要记录该空间对象的标识。
无结点
有结点
3)清除假结点(伪结点)
第五章 空间数据的处理
§5-1 图形编辑
有些系统要将这种假结点清除掉(如ARC/INFO),即将目标A 和B合并成一条,使它们之间不存在结点;
由仅有两个线目标相关联的结点称为假结点。
但有些系统并不要求清除假结点,如Geostar,因为它们并不影响空间查询、分析和制图。
§5-1 图形编辑
4、图形编辑的数据组织—空间索引
为加速检索,需要分层建索引,主要方法有格网索引和四叉树索引。 1)格网索引
第五章 空间数据的处理
§5-1 图形编辑
a、每个要素在一个或多个网格中 b、每个网格可含多个要素 c、要素不真正被网格分割 ,
格网号 (Peano或Morton)
空间对象
空间对象
格网号 (Peano或Morton )
对象索引
空间索引
2)四叉树索引
第五章 空间数据的处理
§5-1 图形编辑
线性四叉树和层次四叉树都可以用来进行空间索引。
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Peano码
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B,G
C
A
B
G
F
D
E
A、线性四叉树,先采用Morton或Peano码,再根据空间对象覆盖的范围进行四叉树分割。 B、层次四叉树,需要记录中间结点和父结点与子结点之间的指针,若某个地物覆盖了哪个中间结点,还要记录该空间对象的标识。
无结点
有结点
3)清除假结点(伪结点)
第五章 空间数据的处理
§5-1 图形编辑
有些系统要将这种假结点清除掉(如ARC/INFO),即将目标A 和B合并成一条,使它们之间不存在结点;
由仅有两个线目标相关联的结点称为假结点。
但有些系统并不要求清除假结点,如Geostar,因为它们并不影响空间查询、分析和制图。
第5章 空间数据采集与处理PPT课件
叉丝 按扭
游标 电磁感应板
数字化仪
扫描仪
数字摄影测量工作站
15
第三节 空间数据的编辑与处理
误差与错误的检查与编辑
空间数据一般性错误
数据不完整、重复 空间数据位置不正确 空间数据比例尺不准确 空间数据变形 几何和属性连接有误 属性数据不完整
错误检查主要方法
叠合比较法 目视检查法 逻辑检查法
第五章 空间数据采集与处理
通向计算机接口
叉丝 按扭
游标 电磁感应板
1
整体概况
概况一
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01
概况二
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02
概况三
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03
2
数据采集在GIS中的地位
以数据为处理线索 硬件∶软件∶数据 = 1∶2 ∶7
汽油
数据
3
GIS数据的内容
数字线化数据
等
第一手数据 第二手数据
非电子数据
平板测量数据 工程测量数据
笔记 航空、遥感相片
人口普查 社会经济调查 各种统计资料
地图 专题地图 统计图表
电子数据
全站仪、GPS数据 地球物理、地球化学
遥感数据
已建各种数据库 GIS数据
5
目前各种类型的地图是重要的信息源。这不仅是因为地图的内容直观 与丰富,而且是由于在地理信息系统诞生以前,地图是表示空间与非 空间信息强有力的手段,从某种意义上说,一册完备的专题地图集是 一个很好的人工操作地理信息系统。
误差修正一般过程:
设定容许值 连接接点 重建拓扑关系
16
图象纠正
纠正原因
地图变形(均匀变形、非均匀变形) 数字化中的位置移动 遥感影像本身存在几何变形 投影方式不同 分幅扫描
空间数据的采集与处理
▪ 2、目视检查法。指在屏幕上用目视检查的方法,检查一些明显的数字化 误差与错误,如上图 所示,包括线段过长或过短、多边形的重叠和裂口、 线段的断裂等;
▪ 3、逻辑检查法。如根据数据拓扑一致性进行检验,将弧段连成多边形, 进行数字化误差的检查。有许多软件已能自动进行多边形结点的自动平 差。另外,对属性数据的检查一般也最先用这种方法,检查属性数据的 值是否超过其取值范围。属性数据之间或属性数据与地理实体之间是否 有荒谬的组合。
方法数字化,并经过编辑处理,变成系统可以存储管理和 分析的形式。空间数据的采集主要包括属性数据和图形数 据的采集
▪ 对于属性数据的采集经常是通过键盘直接输入; ▪ 图形数据的采集实际上就是图形数字化的过程。
• GIS的核心是地理数据库,建立gis的第一步就是对有关
空间实体的几何数据和属性数据进行合理的组织,形成地 理数据库,这个过程也就是gis的数据采集。
• 遥感影像是地理信息系统中一个极其重要的数据源。它具有下列一些
特点:
▪ ①能取得大面积、综合的信息; ▪ ②速度快; ▪ ③降低数据储存冗余和不连续性; ▪ ④能提供各类专题所需要的信息。
• 文字数据主要用来描述空间对象的属性,比如人口数据、经济数据、
土壤成份、环境数据
• 确定应用哪些类型的数据是由系统的功能所确定的。例如要建立一个
6
400 ~500 米
7
500 ~1000米
1000~2000米
1
弯曲度:2.5公里弯曲 深度 宽度
2
>40 >50 >50
3
>40 >50 >75
24
4
>25 >50 >75
5
▪ 3、逻辑检查法。如根据数据拓扑一致性进行检验,将弧段连成多边形, 进行数字化误差的检查。有许多软件已能自动进行多边形结点的自动平 差。另外,对属性数据的检查一般也最先用这种方法,检查属性数据的 值是否超过其取值范围。属性数据之间或属性数据与地理实体之间是否 有荒谬的组合。
方法数字化,并经过编辑处理,变成系统可以存储管理和 分析的形式。空间数据的采集主要包括属性数据和图形数 据的采集
▪ 对于属性数据的采集经常是通过键盘直接输入; ▪ 图形数据的采集实际上就是图形数字化的过程。
• GIS的核心是地理数据库,建立gis的第一步就是对有关
空间实体的几何数据和属性数据进行合理的组织,形成地 理数据库,这个过程也就是gis的数据采集。
• 遥感影像是地理信息系统中一个极其重要的数据源。它具有下列一些
特点:
▪ ①能取得大面积、综合的信息; ▪ ②速度快; ▪ ③降低数据储存冗余和不连续性; ▪ ④能提供各类专题所需要的信息。
• 文字数据主要用来描述空间对象的属性,比如人口数据、经济数据、
土壤成份、环境数据
• 确定应用哪些类型的数据是由系统的功能所确定的。例如要建立一个
6
400 ~500 米
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500 ~1000米
1000~2000米
1
弯曲度:2.5公里弯曲 深度 宽度
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>40 >50 >50
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>40 >50 >75
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>25 >50 >75
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05第五章 空间数据采集与处理
28
测距交会确定点位是卫星 定位测量的基本原理。 应用测距后方交会原理, 可由三个以上地面已知点 (控制站)交会出卫星的 位置; 利用三个以上卫星的已知 空间位置又可交会出地面 未知点(用户接收机)的 位置。
29
2.1.2地图数字化 地图数字化:根据现有纸质地图,通过手 扶跟踪或扫描矢量化的方法,生产出可在 计算机上进行存储、处理和分析的数字化 数据。 矢量电子地图:当纸地图经过计算机图形 图像系统光—电转换量化为点阵数字图像, 经图像处理和曲线矢量化,或者直接进行 手扶跟踪数字化后,生成可以为地理信息 系统显示、修改、标注、漫游、计算、管 理和打印的矢量地图数据文件。
25
(3)空间定位测量 常用的空间定位系统主要有美国的全球定 位系统,俄罗斯的GLONASS全球导航卫星系 统,欧洲的伽利略导航卫星系统以及我国 的北斗导航卫星系统。
26
GPS自其建立以来,因其方便快捷和较高的 精度,迅速在各个行业和部门得到了广泛 的应用。 它从一定程度上改变了传统野外测绘的实 施方式,并成为GIS数据采集的重要手段。 整个GPS系统包括空间卫星、地面控制站和 用户接收机三个部分。
⑤其他数据
通过其他方式获取的数据。
7
GIS的数据来源—表现形式 按照数据的表现形式可分为
数字化数据 多媒体数据 文本资料数据。
8
GIS的数据来源—表现形式
第一手数据 1.平板测量数据 2.工程测量数据 3.笔记 4.航空、遥感相片 5.人口普查 6.社会经济调查 7.各种统计资料 第二手数据
(1)平板测量 (2)全野外数字测图 (3)空间定位测量
21
(1)平板测量
平板测量获取的是非数字化数据,现在已不是 GIS野外数据获取的主要手段。 优点:成本低、技术容易掌握。 平板仪测量包括小平板测量和大平板测量,测 量产品都是纸质地图。 一般在野外测量绘制铅笔草图,然后用小笔尖 转绘在聚酯薄膜上,再晒成蓝图提供给用户使 用。 可对铅笔草图进行手扶跟踪或扫描数字化使平 板测量结果转变为数字数据。
《数据采集与处理》课件
数据脱敏技术
01
静态数据脱敏
对敏感数据进行处理,使其在数 据仓库或数据湖中不再包含真实 的敏感信息。
02
动态数据脱敏
03
数据去标识化
在数据传输和使用过程中,对敏 感数据进行实时脱敏处理,确保 数据的安全性。
将个人数据从原始数据集中移除 或更改,使其无法识别特定个体 的身份。Байду номын сангаас
THANK YOU
关联规则挖掘
关联规则
发现数据集中项之间的有趣关系,生成关联规则。
关联规则挖掘算法
常见关联规则挖掘算法包括Apriori、FP-Growth等。
序列模式挖掘
序列模式
发现数据集中项之间的有序关系。
序列模式挖掘算法
常见序列模式挖掘算法包括GSP、SPADE等。
05
大数据处理与云计算
大数据处理技术
01
02
Microsoft Azure:微软的云服务平台,提供IaaS、 PaaS和SaaS服务。
03
Google Cloud Platform (GCP):谷歌的云服务平 台,提供基础设施和应用服务。
大数据与云计算的结合应用
实时数据处理
利用云计算的弹性可扩展性,处理大规模实 时数据流。
数据安全保障
云计算的安全机制可以保护大数据免受未经 授权的访问和泄露。
《数据采集与处理》PPT课件
• 数据采集概述 • 数据预处理 • 数据存储与数据库 • 数据挖掘与分析 • 大数据处理与云计算 • 数据安全与隐私保护
01
数据采集概述
数据采集的定义
定义
数据采集是指从各种来源获取、识别 、转换和存储原始数据的过程,以便 进行后续的数据处理和分析。
地理信息第五章空间数据的采集与处理PPT
(2)扫描过程
扫描模式的设置,(分二值、灰度、百万种 彩色),对地形图的扫描一般采用二值扫描, 或灰度扫描。对彩色航片或卫片采用百万种 彩色扫描,对黑白航片或卫片采用灰度扫描。 扫描分辨率的设置,根据扫描要求,对地形 图的扫描一般采用300dpi或更高的分辨率。 针对一些特殊的需要,还可以调整亮度、对 比度、色调、GAMMA曲线等。 设定扫描范围
扫描参数设置完后,即可通过扫描获得某个地区的栅格数据。 通过扫描获得的是栅格数据,数据量比较大。如一张地形图采用 300dpi灰度扫描其数据量就有20兆左右。 除此之外,扫描获得的数据还存在着噪声和中间色调像元的处理 问题。 噪声是指不属于地图内容的斑点污渍和其它模糊不清的东西形成 的像元灰度值。噪音范围很广,没有简单有效的方法能加以完全 消除,有的软件能去除一些小的脏点,但有些地图内容如小数点 等和小的脏点很难区分。 对于中间色调像元,则可以通过选择合适的阈值选用一些软件如 Photoshop等来处理。 一般对获得的栅格数据还要进行一些后续处理如图象纠正、矢量 化
土地利用类型 7
耕地 71
园地 72
林地 73
牧草地 74
居民点及公矿用地 75
交通用地 75
水域 76
未利用地 77
有林地 731
灌木地 732
疏林地 733
未成林林地 734
迹地 735
针叶树疏林地 7331
阔叶树疏林地 7332
编码的类型
1)层次分类编码法: 是按照分类对象的从属和层次关系为排列顺序的一 种代码,它的优点是能明确表示出分类对象的类别, 代码结构有严格的隶属关系。上图以土地利用类型 的编码为例,说明上图 :土地利用类型编码(层次 分类编码法)层次分类编码法所构成的编码体系。 2)多源分类编码法 又称独立分类编码法。是指对于一个特定的分类目 标,根据诸多不同的分类依据分别进行编码,各位 数字代码之间并没有隶属关系。表4-1以河流为例说 明了属性数据多源分类编码法的编码方法。
第五章空间数据处理
3)运用计算交点的技巧。
理地 理 信 息 系 统 原
GIS
第五章 空间数据的处理 §5-1 图形编辑
4、图形编辑的数据组织—空间索引
为加速检索,需要分层建索引,主要方法有格网索引和四叉树索引。 1)格网索引
a、每个要素在一个或多个网格中 b、每个网格可含多个要素 c、要素不真正被网格分割 ,
空间索引
要求系统能将有错误或不正确的拓扑关系的点、线和面用不同的颜色和符号表 示出来,以便于人工检查和修改。
数据清理则是用自动的方法清除空间数据的错误.
GIS
例如给定一个结点吻合的容差使该容差范围内的结点自动吻合在一起,并建 立拓扑关系。给定悬挂弧段容差,将小于该容差的短弧自动删除。在Arc/info中 用Data Clean 命令,在Geostar中选择整体结点匹配菜单。
jk jk
2)移动一个顶点
移动顶点只涉及某个点的坐标,不涉及拓扑关系的 维护,较简单。
3)删除一段弧段
L1
L3 ab
复杂,先要把原来的弧段打断,存储上原来的弧段实 L2 际被删除,拓扑关系需要调整和变化.
第五章 空间数据的处理 §5-1 图形编辑
理地 理 信 息 系 统 原
3、数据检查与清理
数据检查指拓扑关系的检查,结点是否匹配,是否存在悬挂弧段,多边形是 否封闭,是否有假结点。
要进行编辑,称为结点与线的吻合。
E
C
编辑的方法:
A、 结点移动,将结点移动到线目标上。
B、 使用线段求交;
C、 自动编辑,在给定容差内,自动求交并吻合 在一起。
D
A
无结点
需要考虑两种情况
A、 要求坐标一致,但不建立拓扑关系;如 高架桥(不需打断,直接移动) B、 不仅坐标一致,且要建立拓扑关系;如 道路交叉口(需要打断)
理地 理 信 息 系 统 原
GIS
第五章 空间数据的处理 §5-1 图形编辑
4、图形编辑的数据组织—空间索引
为加速检索,需要分层建索引,主要方法有格网索引和四叉树索引。 1)格网索引
a、每个要素在一个或多个网格中 b、每个网格可含多个要素 c、要素不真正被网格分割 ,
空间索引
要求系统能将有错误或不正确的拓扑关系的点、线和面用不同的颜色和符号表 示出来,以便于人工检查和修改。
数据清理则是用自动的方法清除空间数据的错误.
GIS
例如给定一个结点吻合的容差使该容差范围内的结点自动吻合在一起,并建 立拓扑关系。给定悬挂弧段容差,将小于该容差的短弧自动删除。在Arc/info中 用Data Clean 命令,在Geostar中选择整体结点匹配菜单。
jk jk
2)移动一个顶点
移动顶点只涉及某个点的坐标,不涉及拓扑关系的 维护,较简单。
3)删除一段弧段
L1
L3 ab
复杂,先要把原来的弧段打断,存储上原来的弧段实 L2 际被删除,拓扑关系需要调整和变化.
第五章 空间数据的处理 §5-1 图形编辑
理地 理 信 息 系 统 原
3、数据检查与清理
数据检查指拓扑关系的检查,结点是否匹配,是否存在悬挂弧段,多边形是 否封闭,是否有假结点。
要进行编辑,称为结点与线的吻合。
E
C
编辑的方法:
A、 结点移动,将结点移动到线目标上。
B、 使用线段求交;
C、 自动编辑,在给定容差内,自动求交并吻合 在一起。
D
A
无结点
需要考虑两种情况
A、 要求坐标一致,但不建立拓扑关系;如 高架桥(不需打断,直接移动) B、 不仅坐标一致,且要建立拓扑关系;如 道路交叉口(需要打断)
(优选)第五空间数据采集与处理
全站仪、GPS数据 地球物理、地球化学
遥感数据
已建各种数据库 GIS数据
野外调查的原始记录 等
数据源种类
目前各种类型的地图是重要的信息源。这不仅是因为地 图的内容直观与丰富,而且是由于在地理信息系统诞生 以前,地图是表示空间与非空间信息强有力的手段,从 某种意义上说,一册完备的专题地图集是一个很好的人 工操作地理信息系统。
属性数据的编码—编码方法 (2)
土地利用类型
层次分类编码法 7
耕地 71
园地 72
林地 73
牧草地 居民点及公矿用地 交通用地 水域 未利用地
74
75
75
76
77
有林地 731
灌木地 疏林地 未成林林地
732
733
734
迹地 735
针叶树疏林地
7331
阔叶树疏林地
7332
属性数据的编码—编码方法(3)
3.1 导入各种格式的数据
矢量
CAD格式 主要GIS软件的通用文件格式 提供了MicroStation的DGN引擎及AutoCAD的
DWG和DXF引擎,能够直接访问DGN、DWG和 DXF格式的数据。
dbf、mdb属性表数据 栅格
通用影像格式文件(*.bmp、*.jpg、*.tif等) 压缩格式的影像文件(*.ecw、*.mid等)
对于要直接记录到栅格或矢量数据文件中 的属性数据,则必须进行编码输入。
属性数据的采集
国家资源与环境信息 系统规范在“专业数 据分类和数据项目建 议总表”中,将数据 分为社会环境、自然 环境和资源与能源三 大类共14小项,并规 定了每项数据的内容 及基本数据来源。
属性数据的编码——编码原则
空间数据采集与处理PPT课件
记录。
• 而数据质量则是空间数据在表达这三 个基本要素时,所能 够达到的准确性、一致性、完整性,以及它们三者之间统一性 的程度。
第47页/共78页
2、与数据质量相关的几个概念 (1)误差(Error):误差反映了数据与真实值或者大家公认的真值之间的差异,
它是一 种常用的数据准确性的表达方式。 (2)数据的准确度(Accuracy):数据的准确度被定义为结果、计算值或估计
栅格数据转换成矢量数据也称矢量化。普通地 图经扫描仪输入后可以通过软件自动或半自动的转 成矢量数据。把栅格数据转成矢量点的方法比较简 单。栅格数据转成线大致有三个步骤:
(1)分类;(2)线的细化; (3) 线的提取。
第35页/共78页
栅格矢量化举例(栅格数据)
第36页/共78页
栅格矢量化得到的弧段数据
• 一、空间数据编辑 • 空间数据编辑的必要性 • ⑴修正数据输入错误 • ⑵维护数据的完整性和一致性 • ⑶更新地理信息
第12页/共78页
空间数据一般性错误 ⑴数据不完整、重复 ⑵空间数据位置不正 确 ⑶空间数据比例尺不 准确 ⑷空间数据变形 ⑸几何和属性连接有 误 ⑹属性数据不完整
错误检查主要方法
通过手工在计算机 终端上输入数据, 主要是键盘输入。
主要用于属性数据 的输入。
4. 影像处理和信息提取方式
5. 数据通讯方式
第3页/共78页
数据采集方式
1. 手工方式 2. 手扶跟踪数字化方式 3. 扫描方式
手扶跟踪数字化仪 是一种图形数字化 设备,是目前常用 的地图数字化方式
生成矢量数据。
4. 影像处理和信息提取方式
地图投影变换
当系统使用的数据来自不同地图投影的图幅 时,需要将一种投影的数字化数据转换为所需 要投影的坐标数据
《空间数据的处理》课件
空间关系分析
研究点、线、面之间的拓扑关系和空间分布 规律。
空间预测与决策分析
利用分析结果为决策提供依据,如城市规划 、资源管理等。
03
CATALOGUE
空间数据的应用领域
地理信息系统(GIS)
地理信息系统(GIS)是空间数据应 用的重要领域之一,通过地理信息系 统可以对空间数据进行采集、存储、 处理、分析和可视化,为政府、企业 和学术界提供决策支持。
THANKS
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《空间数据的处理 》ppt课件
contents
目录
• 空间数据处理概述 • 空间数据处理技术 • 空间数据的应用领域 • 空间数据处理面临的挑战与解决方案 • 未来空间数据处理的发展趋势 • 案例分析
01
CATALOGUE
空间数据处理概述
空间数据的定义与特点
总结词
空间数据的定义、特点与分类
详细描述
空间数据处理的历史与发展
总结词
空间数据处理技术的演变历程与趋势
详细描述
空间数据处理技术经历了从手工处理到自动化处理、从单一技术到集成技术、从定性分析到定量分析 的演变过程。随着计算机技术、大数据、人工智能等领域的快速发展,空间数据处理技术正朝着智能 化、精细化、一体化方向发展,为各行业提供更加精准、高效的空间信息服务。
GIS在城市规划、土地资源管理、环 境保护、灾害监测、交通物流管理等 领域具有广泛的应用价值。
遥感技术应用
遥感技术是利用卫星、飞机等平台对 地球表面进行观测和监测的技术,遥 感数据具有覆盖范围广、信息量大、 更新速度快等特点。
遥感技术在土地利用监测、森林资源 调查、气象观测、农业估产等领域具 有广泛的应用价值,同时也可以为灾 害监测和应急响应提供支持。
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13
5.2 空间数据采集
属性数据的采集
编码内容
①登记部分 用来标识属性数据的序号,可以是简单的连续编号,也可划 分不同层次进行顺序编码。
②编码的一致性 指对象的专业名词、术语的定义等必须严格保证一致, 对代码所定义的同一专业名词、术语必须是唯一的。
11
5.2 空间数据采集
属性数据的采集
编码原则
③编码的标准化和通用性 为满足未来有效的信息传输和交流,所制定的 编码系统必须在有可能的条件下实现标准化。编码的标准化就是拟定 统一的代码内容、代码长度、码位分配和码位格式为用户所采用。 如:中华人民共和国行政区划代码使用国家颁布的GB-2260-80编码, 其中有省(市、自治区)3位,县(区)3位,其余3位由用户自己定 义。
第5章 空间数据采集与处理
本章学习内容
➢5.1 数据源种类 ➢5.2 空间数据采集 ➢5.3 空间数据的编辑与处理 ➢5.4 空间数据质量及其精度分析
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5.1 数据源种类
地理信息系统的数据源 是指建立地理信息系统数据库所需要的各种类型数据的来源。 地理信息系统的数据源是多种多样的,并随系统功能的不同而不 同,主要包括以下各种:
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5.1 数据源种类
7.多媒体数据
多媒体是将计算机、电视机、录像机、录音机和游戏机等技术融 为一体,形成电脑与用户之间可以相互交流的操作环境。
多媒体数据特点: ➢数据量巨大 传统的数据采用了编码表示,数据量并不大。但多媒 体数据量巨大,例如:一幅640*480分辨率、256种颜色的彩色照片, 存储量要0.3MB;CD质量双声道的声音,存储量要每秒1.4MB。
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5.1 数据源种类
但地图具有以下的特点,使用时应注意。 ➢地图存储介质的缺陷 由于地图多为纸质,由于存放条件的不同,都存 在不同程度的变形,具体应用时,须对其进行纠正。 ➢地图现势性较差 由于传统地图更新需要的周期较长,造成现存地图的 现势性不能完全满足实际的需要。应用时需结合实际数据进行更新。 ➢地图投影的转换 由于地图投影的存在,使得对不同地图投影的地图数 据进行操作前,须先进行地图投影的转换。
④编码的简捷性 在满足国家标准的前提下,每一种编码应该是以最小 的数据量载负最大的信息量,这样,既便于计算机存贮和处理,又具 有相当的可读性。
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5.2 空间数据采集
属性数据的采集
编码原则
⑤编码的可扩展性 虽然代码的码位一般要求紧凑经济、减少冗余代码, 但应考虑到实际使用时往往会出现新的类型需要加入到编码系统中, 因此,编码的设置应留有扩展的余地,避免新对象的出现而使原编码 系统失效、造成编码错乱现象。
1.地图
无论何时,地图总是重要的信息形式。在计算机图形图像技术应 用于地图制作之前,各部门一般都使用纸质地图或工程图纸,纸图 在查阅、计算距离和标注地名符号等方面都是人工操作;另外不能 对一幅纸地图进行修改、缩小比例和分层图,至于地图局部放大 只能借助于放大镜,被放大的区域很小且操作不方便。
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5.1 数据源种类
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5.1 数据源种类
2.遥感影像数据
遥感影象是GIS中一个极其重要的 信息源。
通过遥感影象可以快速、实时、准 确地获得大面积的、综合的各种专题信 息,航天遥感影象还可以取得周期性的 资料,这些都为GIS提供了丰富的信息。
但是因为每种遥感影象都有其自身 的成像规律、变形规律,所以对其应用 要注意影象的纠正、影象的分辨率、影 象的解译特征等方面的问题。
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5.1 数据源种类
3.统计数据
国民经济的各种统计数据常常也是GIS的数据源。如人口数量、 人口构成、国民生产总值等等。
主要用作属性数据源。
4.实测数据
适合小范围的采集或者更新。 各种实测数据特别是一些GPS点位数据、地籍测量数据常常是 GIS 的一个很准确和很现势的资料。
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5.1 数据源种类
5.数字数据
➢数据类型多 多媒体数据包括图形、图像、声音、文本和动画等多 种形式,即使同属于图像一类,也还有黑白、彩色、高分辨率、低分 辨率之分。
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5.2 空间数据采集
属性数据的采集
属性数据即空间实体的特征数据,一般包括名称、等级、 数量、代码等多种形式,属性数据的内容有时直接记录在栅格 或矢量数据文件中,有时则单独输入数据库存储为属性文件, 通过标识码与图形数据相联系。 ①对于要输入属性库的属性数据,可通过键盘直接输入。 ②对于要直接记录到栅格或矢量数据文件中的属性数据,则必 须先对其进行编码,将各种属性数据变为计算机可以接受的数 字或字符形式,便于GIS存储管理。
随着计算机技术的发展,人们对地图的要求进一步提高。由 于传统纸地图效率、速度和精度很低,因此难以适应现代和未来 科技发展。而通过GIS工具,可以把纸地图经过一系列处理而转换 成可以在屏幕上显示的电子化地图。
各种类型的地图是GIS最主要的数据源,因为地图是地理数据 的传统描述形式,是具有共同参考坐标系统的点、线、面的二维平 面形式的表示,内容丰富,图上实体间的空间关系直观,而且实体 的类别或属性可以用各种不同的符号加以识别和表示。我国大多数 的GIS系统其图形数据大部分都来自地图。
目前,随着各种专题图件的制作和各种GIS系统的建立,直接获 取数字图形数据和属性数据的可能性越来越大。数字数据也成为GIS 信息源不可缺少的一部分。但对数字数据的采用需注意数据格式的转 换和数据精度、可信度的问题。
6.各种文字报告和立法文件
各种文字报告和立法文件在一些管理类的GIS系统中,有很大的 应用,如在城市规划管理信息系统中,各种城市管理法规及规划报 告在规划管理工作中起着很大的作用。对于一个多用途的或综合型 的系统,一般都要建立一个大而灵活的数据库,以支持其非常广泛 的应用范围。而对于专题型和区域型统一的系统,则数据类型与系 统功能之间具有非常密切的关系。
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5.2 空间数据采集
属性数据的采集
属性数据的编码涉及到编码原则、编码内容、编码方法3个方面
编码原则
①编码的系统性和科学性 编码系统在逻辑上必须满足所涉及学科的科学 分类方法,以体现该类属性本身的自然系统性。另外,还要能反映出 同一类型中不同的级别特点。一个编码系统能否有效运作其核心问题 就在于此。
5.2 空间数据采集
属性数据的采集
编码内容
①登记部分 用来标识属性数据的序号,可以是简单的连续编号,也可划 分不同层次进行顺序编码。
②编码的一致性 指对象的专业名词、术语的定义等必须严格保证一致, 对代码所定义的同一专业名词、术语必须是唯一的。
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5.2 空间数据采集
属性数据的采集
编码原则
③编码的标准化和通用性 为满足未来有效的信息传输和交流,所制定的 编码系统必须在有可能的条件下实现标准化。编码的标准化就是拟定 统一的代码内容、代码长度、码位分配和码位格式为用户所采用。 如:中华人民共和国行政区划代码使用国家颁布的GB-2260-80编码, 其中有省(市、自治区)3位,县(区)3位,其余3位由用户自己定 义。
第5章 空间数据采集与处理
本章学习内容
➢5.1 数据源种类 ➢5.2 空间数据采集 ➢5.3 空间数据的编辑与处理 ➢5.4 空间数据质量及其精度分析
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5.1 数据源种类
地理信息系统的数据源 是指建立地理信息系统数据库所需要的各种类型数据的来源。 地理信息系统的数据源是多种多样的,并随系统功能的不同而不 同,主要包括以下各种:
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5.1 数据源种类
7.多媒体数据
多媒体是将计算机、电视机、录像机、录音机和游戏机等技术融 为一体,形成电脑与用户之间可以相互交流的操作环境。
多媒体数据特点: ➢数据量巨大 传统的数据采用了编码表示,数据量并不大。但多媒 体数据量巨大,例如:一幅640*480分辨率、256种颜色的彩色照片, 存储量要0.3MB;CD质量双声道的声音,存储量要每秒1.4MB。
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5.1 数据源种类
但地图具有以下的特点,使用时应注意。 ➢地图存储介质的缺陷 由于地图多为纸质,由于存放条件的不同,都存 在不同程度的变形,具体应用时,须对其进行纠正。 ➢地图现势性较差 由于传统地图更新需要的周期较长,造成现存地图的 现势性不能完全满足实际的需要。应用时需结合实际数据进行更新。 ➢地图投影的转换 由于地图投影的存在,使得对不同地图投影的地图数 据进行操作前,须先进行地图投影的转换。
④编码的简捷性 在满足国家标准的前提下,每一种编码应该是以最小 的数据量载负最大的信息量,这样,既便于计算机存贮和处理,又具 有相当的可读性。
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5.2 空间数据采集
属性数据的采集
编码原则
⑤编码的可扩展性 虽然代码的码位一般要求紧凑经济、减少冗余代码, 但应考虑到实际使用时往往会出现新的类型需要加入到编码系统中, 因此,编码的设置应留有扩展的余地,避免新对象的出现而使原编码 系统失效、造成编码错乱现象。
1.地图
无论何时,地图总是重要的信息形式。在计算机图形图像技术应 用于地图制作之前,各部门一般都使用纸质地图或工程图纸,纸图 在查阅、计算距离和标注地名符号等方面都是人工操作;另外不能 对一幅纸地图进行修改、缩小比例和分层图,至于地图局部放大 只能借助于放大镜,被放大的区域很小且操作不方便。
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5.1 数据源种类
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5.1 数据源种类
2.遥感影像数据
遥感影象是GIS中一个极其重要的 信息源。
通过遥感影象可以快速、实时、准 确地获得大面积的、综合的各种专题信 息,航天遥感影象还可以取得周期性的 资料,这些都为GIS提供了丰富的信息。
但是因为每种遥感影象都有其自身 的成像规律、变形规律,所以对其应用 要注意影象的纠正、影象的分辨率、影 象的解译特征等方面的问题。
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5.1 数据源种类
3.统计数据
国民经济的各种统计数据常常也是GIS的数据源。如人口数量、 人口构成、国民生产总值等等。
主要用作属性数据源。
4.实测数据
适合小范围的采集或者更新。 各种实测数据特别是一些GPS点位数据、地籍测量数据常常是 GIS 的一个很准确和很现势的资料。
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5.1 数据源种类
5.数字数据
➢数据类型多 多媒体数据包括图形、图像、声音、文本和动画等多 种形式,即使同属于图像一类,也还有黑白、彩色、高分辨率、低分 辨率之分。
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5.2 空间数据采集
属性数据的采集
属性数据即空间实体的特征数据,一般包括名称、等级、 数量、代码等多种形式,属性数据的内容有时直接记录在栅格 或矢量数据文件中,有时则单独输入数据库存储为属性文件, 通过标识码与图形数据相联系。 ①对于要输入属性库的属性数据,可通过键盘直接输入。 ②对于要直接记录到栅格或矢量数据文件中的属性数据,则必 须先对其进行编码,将各种属性数据变为计算机可以接受的数 字或字符形式,便于GIS存储管理。
随着计算机技术的发展,人们对地图的要求进一步提高。由 于传统纸地图效率、速度和精度很低,因此难以适应现代和未来 科技发展。而通过GIS工具,可以把纸地图经过一系列处理而转换 成可以在屏幕上显示的电子化地图。
各种类型的地图是GIS最主要的数据源,因为地图是地理数据 的传统描述形式,是具有共同参考坐标系统的点、线、面的二维平 面形式的表示,内容丰富,图上实体间的空间关系直观,而且实体 的类别或属性可以用各种不同的符号加以识别和表示。我国大多数 的GIS系统其图形数据大部分都来自地图。
目前,随着各种专题图件的制作和各种GIS系统的建立,直接获 取数字图形数据和属性数据的可能性越来越大。数字数据也成为GIS 信息源不可缺少的一部分。但对数字数据的采用需注意数据格式的转 换和数据精度、可信度的问题。
6.各种文字报告和立法文件
各种文字报告和立法文件在一些管理类的GIS系统中,有很大的 应用,如在城市规划管理信息系统中,各种城市管理法规及规划报 告在规划管理工作中起着很大的作用。对于一个多用途的或综合型 的系统,一般都要建立一个大而灵活的数据库,以支持其非常广泛 的应用范围。而对于专题型和区域型统一的系统,则数据类型与系 统功能之间具有非常密切的关系。
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5.2 空间数据采集
属性数据的采集
属性数据的编码涉及到编码原则、编码内容、编码方法3个方面
编码原则
①编码的系统性和科学性 编码系统在逻辑上必须满足所涉及学科的科学 分类方法,以体现该类属性本身的自然系统性。另外,还要能反映出 同一类型中不同的级别特点。一个编码系统能否有效运作其核心问题 就在于此。